1 引言

在工业控制领域，嵌入式系统的应用日益广泛。PC104总线作为一种常见的嵌入式接口标准，其小巧、高效、稳定得到了广泛认可。而CAN总线则是现场总线技术中的一员，以其高可靠性和实时性赢得了众多应用场合。然而，由于PC104总线与CAN总线通信不兼容，导致它们不能直接进行数据交换。在解决这一难题上，我们设计了一款基于Linux操作系统的PC104到CAN转换卡，并开发了相应的驱动程序。

2 硬件部分

硬件设计采用双端口RAM作为数据缓冲区，通过ATmega64处理器与IDT7134接口电路实现数据同步。此外，我们还使用CPLD EPM7128来完成地址译码和软握手信号管理。为了适应工业环境中的电磁干扰，我们对SJA1000 CAN 总线实现进行了光隔处理。

2.1 PC104总线与IDT7134接口电路

PC104嵌入式计算机通过SMEMR*、SMEMW*控制IDT7134的OER、R/W信号，而EPM7128则负责将高3位地址SA19、SA18、SA17译码为片选信号。

2.2 ATmega64与IDT7134接口电路

ATmega64采用地址锁存技术，以确保正确地访问IDT7134。EPM7128内含VHDL硬件描述语言设计的地址锁存器，对ATmega64和IDT7134之间的通信至关重要。

2.3 CPLD EPM7128内部逻辑

CPLD EPM7128在QuartusⅡ6.0环境下编写VHDL代码，为整个设计提供关键功能，如片选信号生成和地址锁存器控制等。

3 软件部分

软件实现涉及在双端口RAM中预留软握手标志字段，与ATmega64进行同步通信。当有新的数据需要发送时，会写入缓冲区并设置标志位；而ATmega64则会监控这个标志位，当检测到变化时，就从缓冲区读取并发送到CAN总线上。这一过程保证了双方有效沟通，同时保持了实时性。

3.1 ATmaga64处理器程序

ATmaga64程序负责初始化SJA1000，以及响应来自PC104嵌入式计算机的请求，从而完成实际的数据传输工作。

3.2 PC104总线访问双端口RAM Linux驱动程序

Linux驱动分为三个主要部分：设备配置初始化、中断服务子程序以及I/O请求服务程序。在初始化阶段，将物理内存映射至虚拟空间以便对之操作，然后定义文件系统结构以供用户调用。此外，还需定义卸载函数以释放资源，并编写读取函数以支持用户获取双端口RAM中的信息。